基于光谱混合分解的流域不透水面提取及其动态分析——以于桥水库为例

不透水面不仅是城市非点源污染的主要来源,还是流域生态环境变化的主要因素之一。不透水面的数量、位置、几何形状、分布格局以及透水率与不透水率的比值,均影响着流域的水文环境,因此成为研究热点。本文以天津于桥水库流域为例,综合遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术,从流域尺度上研究1984~2013年间不透水面覆盖度的变化。在ENVI 5.1软件支持下,利用遥感影像获取1984,1994,2004和2013年4个时相的不透水面信息。采用修正后的归一化水体指数剔除水体信息,排除水体对不透水面提取精度的影响。运用线性光谱混合分析法(Linear Spectral Mixture Analysis,LSMA),提取流域不透水面覆盖度。结果表明:流域内不透水面覆盖度大多集中在1~5级,植被覆盖程度较高。近30年间不透水面比例逐年增加,2013年比1984年增加了2.802%,呈线性增长。中等分辨率的遥感影像适合流域尺度的不透水面提取的结果可作为流域水文及规划管理的重要基础性数据。     

应用线性回归分析确定土的工程特性

在岩土工程勘察中，数学地质方法的应用比较广泛，特别是土工指标之间的经验公式应用比较多，运用这些公式可以在经济的前提下，获得比较可靠的结果。而线性回归分析则是应用较为广泛的数学工具，在资料积累的基础上，利用它可以建立一个场区、一个地区、乃至一个区域的经验公式，来预测土工参数或检验实测指标的误差大小。     

长江三峡库区水文观测吴淞高程系统的确定

利用三峡库区平水区对似大地水准面高度"贴合"的特点,探索性地建立了库区水文基本点吴淞高程系统与1985国家高程基准的转换关系;基于大量水位观测数据,采用线性拟合的方法,对吴淞高程系统归化进行了探求与分析,并对库区上游平水区水文基本点吴淞高程数据进行精化,得到了一些有益的结论。     

混合整数线性模型的最小二乘解及其应用分析

全球卫星导航系统整周模糊度解算最终归结为一个混合整数线性模型的求解问题。给出了求解混合整数线性模型最小二乘解的基本过程和由整体最优搜索准则推导出最小二乘模糊度搜索准则的简化过程,讨论了整数解的验证及其在实际应用中存在的问题。最后结合GPS实测数据的处理结果,分析了降相关变换和ratio检验在模糊度解算过程中所起的作用。     

光学经纬仪竖盘指标差的测量不确定度评定

应用测量不确定度评定理论,用JSJ-IIZ型精密经纬仪水准仪综合检验仪检定光学经纬仪,并给出竖盘指标差的测量不确定度。测量不确定度的评定是当前计量检定必须要研究的课题。     

基于HAFMM的无射线追踪跨孔雷达走时层析成像

本文使用最小二乘线性迭代反演方法对跨孔雷达直达波初至时数据进行反演,每次迭代过程中,用有限差分法求解走时程函方程,并用高精度快速推进方法(HAFMM)进行波前扩展,通过追踪波前避免了进行射线追踪.为了验证该方案,我们对三组合成数据进行了测试,分析了单位矩阵算子、一阶差分算子和拉普拉斯算子等三种不同模型参数加权算子对模型的约束和平滑效果;讨论了FMM和HAFMM对反演精度的影响;测试了LSQR,GMRES和BICGSTAB等三种矩阵反演算法的反演效果.此外,我们还对一组野外实测数据进行了反演,对比了基于本方案以及基于平直射线追踪和弯曲射线追踪的走时层析成像反演效果.对比分析结果表明,使用拉普拉斯算子和HAFMM进行反演能较好地进行目标体重建,而三种矩阵反演方法对反演效果的影响差别不大;并且通过对波前等时线图的分析可以定性地判断异常体的性质和位置;而在对实测数据目标体的重建上,本方案能达到甚至优于弯曲射线算法的重建效果.     

首钢国际工程公司助力钢渣“零”排放

近日,首钢国际工程公司设计的晋钢钢渣二次处理生产线顺利投产。该生产线处理能力120万吨／年,能够充分回收钢渣中的渣钢、颗粒钢、铁精粉,产品部分返炼钢厂和烧结厂回用,部分与水渣混合后用作水泥原料,最终使尾渣中金属铁的含量小于2％,基本实现“零”排放目标。     

地形对不同反演的影响

根据观测数据和模型参数之间的关系,通常将求误差函数的最优问题的方法通常分为线性反演和非线性反演;线性反演要求有相当准确的背景介质模型的条件,这和地球物理问题中的实际情况相矛盾。特殊情况下,线性反演甚至出现发散的情况。而非线性反演不用求目标函数的偏导数,全局随机搜索模型空间的最优解的办法,避免了问题的线性化,在山区复杂地形条件下,通过对比论证,非线性反演能够获取更合理的真实地电模型,从而说明由于非线性反演适应性较强、精度较高已被广泛地应用于地球物理的各个领域。     

基于水舱结构的UUV平衡液位算法研究

为了解决装配水舱的水下无人航行器在出航前,需人为通过调节水舱液位,使航行器处于零浮力状态的不便捷性问题,提出一种可以自动调整航行器平衡液位的方法。结合航行器自身水舱结构,通过 PID 算法将航行器的姿态信息和水舱液位信息进行整合,调节水舱水量实现航行器密度近似于当前水域密度,寻找满足航行器零浮力平衡姿态下的水舱液位。通过 MATLAB 仿真分析,该算法可以实现自主调节平衡液位的目的。     

黑土区土壤有机质和全氮含量遥感反演研究

以东北典型黑土区耕地为研究区,以Sentinel-2A（全球环境与安全监测计划的第二颗卫星,于2015年6月23日发射）影像作为数据源,构建光谱指数,分别采用多元逐步线性回归（Multiple Stepwise Linear Regression, MSLR）和随机森林（Random Forest, RF）算法建立土壤有机质（SOM）和土壤全氮（STN）预测模型,并采用十折交叉验证方法评估模型的性能。研究对比分析了不同气候、土壤类型和地形下土壤有机质和全氮的空间分布差异。研究表明：① 海伦示范区的SOM和STN含量最高,其年均温最低,高程最高,年降水量多,SOM含量升高,其年均温最低,年降水量多,STN含量升高;② 与基于多元逐步线性回归算法建立的SOM和STN预测模型相比,随机森林算法建立的SOM和STN预测模型,有着更高的精度和稳定性;③ 运用RF算法建立的SOM反演模型的R²为0.96,均方根误差为5.49 g/kg,STN反演模型的R²为0.95,均方根误差为0.27 g/kg; ④ 不同示范区统一建立SOM和STN预测模型,有助于提高预测精度,实现跨区域建模与制图。